(57)【要約】【課題】複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティ通信のタイムスロットの切り替え処理を迅速にすることができる基地局装置を提供すること。【解決手段】複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティを行う基地局装置１０において、スロットダイバーシティを無線通信端末との間で確立させる際の対象タイムスロットを割り当てる前には、対象タイムスロットに対して同期バーストやキャリアセンスを含む新規設定処理を行うダイバーシティ確立部１４と、スロットダイバーシティで割り当て中のタイムスロットを新規のタイムスロットに切り替えるスロット切替部１５とを備え、スロット切替部１５は、新規のタイムスロットに切り替える際に、新規設定処理を行わずに、新規のタイムスロットの識別情報を無線通信端末２０に通知するように構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティを行う基地局装置において、
前記スロットダイバーシティを無線通信端末との間で確立させる際の対象タイムスロットを割り当てる前には、前記対象タイムスロットに対して同期バーストやキャリアセンスを含む新規設定処理を行うダイバーシティ確立部と、
前記スロットダイバーシティで割り当て中のタイムスロットを新規のタイムスロットに切り替えるスロット切替部とを備え、
前記スロット切替部は、前記新規のタイムスロットに切り替える際に、前記新規設定処理を行わずに、前記新規のタイムスロットの識別情報を前記無線通信端末に通知することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
規定数全てを用いた完全スロットダイバーシティを構成する１つのタイムスロットを前記新規のタイムスロットに切り替える際に、前記完全スロットダイバーシティを構成する部分的タイムスロットでスロットダイバーシティが維持されているときには、前記新規設定処理を行わないことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記スロット切替部は、前記新規のタイムスロットの識別情報と共に前記新規のタイムスロットに切り替えるタイミングを前記無線通信端末に通知することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティを行う基地局装置を制御する基地局制御方法において、
前記基地局装置が、前記スロットダイバーシティを無線通信端末との間で確立させる際の対象タイムスロットを割り当てる前には、前記対象タイムスロットに対して同期バーストやキャリアセンスを含む新規設定処理を行うステップと、
前記スロットダイバーシティで割り当て中のタイムスロットを新規のタイムスロットに切り替えるスロット切替ステップと、
前記スロット切替ステップで、前記新規のタイムスロットに切り替える際に、前記新規設定処理を行わずに、前記新規のタイムスロットの識別情報を前記無線通信端末に通知するステップとを備えたことを特徴とする基地局制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットダイバーシティを行う無線通信システムの基地局装置および基地局制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信端末とその通信対象である基地局装置には、フレームを時分割した複数のタイムスロットをそれぞれチャネルに割り当てて通信を行う時分割多重方式（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が採用されている。時分割多重方式では、データがフレームに分割され、さらにそのフレーム分のデータが１タイムスロット分のパケットに変換され、このパケット単位で送受信が実行される。かかる時分割多重方式では、１つの基地局装置における複数のチャネルをそれぞれ別体の無線通信端末に割り当てることもできるが、２以上のチャネルを１つの無線通信端末に割り当てることも可能である。
【０００３】
このような２以上のチャネルを利用して、同一内容のデータを２以上のチャネルで多重伝送し、受信した２つのデータのうち伝送品質の高いデータを選択、使用するスロットダイバーシティ通信も実施されている。かかるスロットダイバーシティ通信では、一方のチャネルに伝送エラーが生じたとしても他方のチャネルでそのエラーを補償することができる。
【０００４】
図６は、従来のスロットダイバーシティ通信の概略的な構成を示した説明図である。ここでは、基地局装置３０と無線通信端末３２との間の無線通信方式として、フレーム３４を例えば８つのタイムスロット３６（上下方向に４つずつ）に分割した時分割多重方式が採られている。そして上りの４つのタイムスロット３６の（１）と（２）の２つのタイムスロット、および、下りの４つのタイムスロット３６の（３）と（４）の２つのタイムスロットが無線通信端末３２に割り当てられ、それぞれ、同一内容のデータがパケット化されて伝送されている。
【０００５】
従って、無線通信端末３２は、１つの基地局装置３０からタイムスロット（３）および（４）を通じて重複受信したパケットの伝送品質を比較し、より伝送品質が高い方のデータを当該無線通信端末３２で使用する。同様に、基地局装置３０は、無線通信端末３２からタイムスロット（１）および（２）を通じて重複受信したパケットの伝送品質を比較し、より高い方を無線通信端末３２からのデータとして後段の中継サーバに伝送する。
【０００６】
このような、２重化でタイムスロットを使用するスロットダイバーシティ通信を行う技術が、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００７】
また、図７に示すように、２つのタイムスロットを使用するスロットダイバーシティ通信を行っている際に、片側スロットの通信品質が悪くなって、ダイバーシティ通信を維持しようとする場合、切り替え処理を実行する。具体的には、新規の呼を設定するときと同様に、同期バーストやキャリアセンス等の新規設定処理を行ってから新たなスロットを確保し、通信品質の悪くなったスロットを解放する。
【０００８】
詳細には、図７に示すように、無線通信端末は、通信チャネルを割り当ててもらうためのＬＣＨ（リンクチャネル）確立要求を制御チャネルで送信する。次に、基地局装置は、ＬＣＨ確立要求を受け取ってから、スロット１を割り当てるためのＬＣＨ割当を無線通信端末に制御チャネルで送信する。その後、双方が通信チャネルで同期バースト（スロット１）に応じてキャリアセンスを実行する（Ｓ７１、Ｓ７２）。
【０００９】
その後、通信中になった後、通信状態が劣化した場合、無線通信端末は、ＴＣＨ追加要求（スロット２）を制御チャネルで送信する。次に、基地局装置は、ＴＣＨ追加要求を受け取ってから、スロット２を割り当てるためのＴＣＨ割当を無線通信端末に制御チャネルで送信する。その後、双方が通信チャネルで同期バースト（スロット２）に応じてキャリアセンスを実行する（Ｓ８１、Ｓ８２）。これで、２つのタイムスロット（スロット１〜２）からなるスロットダイバーシティが確立する。
【００１０】
ここで、スロットダイバーシティを行っている際、通信状態が劣化した場合、無線通信端末は、切替要求（スロット２）を制御チャネルで送信する。次に、基地局装置は、切替要求を受け取ってから、切替元（スロット２）から切替先（スロット３）に切り替えるための切替指示を無線通信端末に制御チャネルで送信し、双方が通信チャネルで同期バースト（スロット３）に応じてキャリアセンスを実行する（Ｓ９１、Ｓ９２）と共に、通信品質の悪くなった切替元スロット（スロット２）を解放する。
【００１１】
ダイバーシティ通信方式では、さらに通信品質を高めるため、タイムスロットを３重化以上でタイムスロットを使用することも検討されている。例えば、３つのタイムスロットを使用するスロットダイバーシティ通信の場合、無線通信端末からタイムスロット１、タイムスロット２、およびタイムスロット３を通じて重複受信したパケットの伝送品質を比較し、より高い方を無線通信端末からのデータとして後段の中継サーバに伝送する。また、タイムスロット１〜３のうち、何れかの通信品質が悪くなってしまっても、残りの２つのタイムスロットでダイバーシティ通信を維持することができる。
【特許文献１】特開２００８−１８２５８２号公報（第２段落−第６段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、無線通信システムにおいてスロットダイバーシティ通信方式を採用している場合、切り替え処理を実行する際において、ダイバーシティ通信が維持できている、または、新たなスロットを確保するときに同期バーストやキャリアセンス等の新規設定処理を行う必要のない場合に、新規設定処理を行うとタイムスロットの切り替え処理に遅延が生じてしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、従来の課題を解決するためになされたもので、複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティ通信のタイムスロットの切り替え処理を迅速にすることができる基地局装置および基地局制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の基地局装置は、複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティを行う基地局装置において、前記スロットダイバーシティを無線通信端末との間で確立させる際の対象タイムスロットを割り当てる前には、前記対象タイムスロットに対して同期バーストやキャリアセンスを含む新規設定処理を行うダイバーシティ確立部と、前記スロットダイバーシティで割り当て中のタイムスロットを新規のタイムスロットに切り替えるスロット切替部とを備え、前記スロット切替部は、前記新規のタイムスロットに切り替える際に、前記新規設定処理を行わずに、前記新規のタイムスロットの識別情報を前記無線通信端末に通知する構成を有している。
【００１５】
この構成により、新規のタイムスロットに切り替える際に、新規設定処理を行わないため、複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティ通信のタイムスロットの切り替え処理を迅速にすることができる。
【００１６】
また、本発明の基地局装置は、規定数全てを用いた完全スロットダイバーシティを構成する１つのタイムスロットを前記新規のタイムスロットに切り替える際に、前記完全スロットダイバーシティを構成する部分的タイムスロットでスロットダイバーシティが維持されているときには、前記新規設定処理を行わない構成を有している。
【００１７】
この構成により、完全スロットダイバーシティを行う場合、新規のタイムスロットに切り替える際に、部分的タイムスロットでスロットダイバーシティが維持されているときには、新規設定処理を行わないため、完全スロットダイバーシティの切り替え処理を迅速にすることができる。
【００１８】
また、本発明の基地局装置は、前記スロット切替部は、前記新規のタイムスロットの識別情報と共に前記新規のタイムスロットに切り替えるタイミングを前記無線通信端末に通知する構成を有している。
【００１９】
この構成により、新規のタイムスロットの識別情報と共に新規のタイムスロットに切り替えるタイミングを無線通信端末に通知するため、スロットダイバーシティ通信のタイムスロットの切り替え処理を確実にすることができる。
【００２０】
本発明の基地局制御方法は、複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティを行う基地局装置を制御する基地局制御方法において、前記基地局装置が、前記スロットダイバーシティを無線通信端末との間で確立させる際の対象タイムスロットを割り当てる前には、前記対象タイムスロットに対して同期バーストやキャリアセンスを含む新規設定処理を行うステップと、前記スロットダイバーシティで割り当て中のタイムスロットを新規のタイムスロットに切り替えるスロット切替ステップと、前記スロット切替ステップで、前記新規のタイムスロットに切り替える際に、前記新規設定処理を行わずに、前記新規のタイムスロットの識別情報を前記無線通信端末に通知するステップとを備えている。
【００２１】
この方法により、新規のタイムスロットに切り替える際に、新規設定処理を行わないため、複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティ通信のタイムスロットの切り替え処理を迅速にすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティ通信のタイムスロットの切り替え処理を迅速にすることができる基地局装置および基地局制御方法を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、スロットダイバーシティ通信を実行する無線通信システムの概略的な構成を示した図である。図１に示した無線通信システムは、基地局装置１０、無線通信端末２０、図示していないインターネットや専用回線等の通信網などを含んで構成される。
【００２５】
図１に示した無線通信システムでは、基地局装置１０と無線通信端末２０とが、時分割多重方式により通信を行っている。また、チャネルをタイムスロットとして、複数のチャネルを１つの無線通信端末２０に割り当てて、同一内容のデータを２以上のチャネルで多重伝送し、そのうち伝送品質の高いデータを選択することで、一方のチャネルに伝送エラーが生じたとしても他方のチャネルでそのエラーを補償することが可能なスロットダイバーシティ通信も実施されている。
【００２６】
図２は、本実施例に係る基地局装置のブロック図である。基地局装置１０は、無線通信部１１、ネットワークインタフェース１２、および制御部１３を有している。
【００２７】
無線通信部１１は、無線通信端末２０と通信するためにアンテナ（図示していない）からＲＦ信号を送受信するものである。また、無線通信部１１は、ＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式に準拠した通信を行うものである。例えば、無線通信部１１は、制御部１３から出力された信号を変調処理し、変調処理された信号を無線信号に変換して送信するようになっており、受信した信号を変換し、変換したものを復調処理して制御部１３に出力するようになっている。
【００２８】
ネットワークインタフェース１２は、インターネット、専用線、または電話網との通信を行うものである。
【００２９】
制御部１３は、例えばプログラムを実行するプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成され、ダイバーシティ確立部１４、およびスロット切替部１５によって構成される。
【００３０】
ダイバーシティ確立部１４は、通常のチャネルのスロットを割り当てると共にスロットダイバーシティを無線通信端末２０との間で確立させるようになっている。また、ダイバーシティ確立部１４は、スロットダイバーシティを確立させる際の対象タイムスロットを割り当てる前には、対象タイムスロットに対して同期バーストやキャリアセンスを含む新規設定処理を行うものである。新規設定処理には、同期バーストやキャリアセンスの他の処理が含まれる。
【００３１】
ダイバーシティ確立部１４は、新規の呼を設定するときと同様に、１つずつタイムスロットに対し、同期バーストやキャリアセンス等の新規設定処理を行ってからスロットダイバーシティを確立させる。
【００３２】
スロット切替部１５は、スロットダイバーシティが確立された際、ある１つのスロットの通信品質が悪くなって、ダイバーシティ通信を維持しようとする場合、切り替え処理を実行する。スロット切替部１５は、切り替え処理を行う際、スロットダイバーシティで割り当て中のタイムスロットを新規のタイムスロットに切り替えるようになっている。また、スロット切替部１５は、新規のタイムスロットに切り替える際に、新規設定処理を行わずに、新規のタイムスロットの識別情報を無線通信端末２０に通知するようになっている。
【００３３】
具体的には、スロット切替部１５は、新たなスロットをスロットダイバーシティ通信に割り当てる確保すると共に、新規のタイムスロットについて新規設定処理を行わずに、通信品質の悪くなったスロットを解放する。その後、スロット切替部１５は、新規のタイムスロットの識別情報を無線通信端末２０に通知する。
【００３４】
なお、スロット切替部１５は、２つのタイムスロットを用いたスロットダイバーシティを行う際には、新規のタイムスロットに切り替える際に、ダイバーシティ通信を維持できないため、新規設定処理を行い、３つ以上のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティを行う場合には、ダイバーシティ通信を維持できる状態では、新規のタイムスロットに切り替える際に新規設定処理を行わない。
【００３５】
以上のように構成された基地局装置１０の動作について図面を用いて説明する。図３〜図５は、基地局装置１０および無線通信端末２０の処理を示すフローチャートである。スロット番号など具体的な例を示して説明しているが、勿論、本発明は、具体例に限定するものではない。
【００３６】
図３は、１フレーム内に４つのタイムスロットがある信号において、３つのタイムスロットからなるスロットダイバーシティを行う処理を示す図である。
【００３７】
まず、無線通信端末２０は、通信チャネルを割り当ててもらうためのＬＣＨ（リンクチャネル）確立要求を制御チャネルで送信する。
【００３８】
次に、基地局装置１０は、ＬＣＨ確立要求を受け取ってから、スロット１を割り当てるためのＬＣＨ割当を無線通信端末２０に制御チャネルで送信する。その後、双方が通信チャネルで同期バースト（スロット１）に応じてキャリアセンスを実行する（Ｓ１、Ｓ２）。なお、ダイバーシティ確立部１４は、ステップＳ２に関連してスロット１に対して同期バーストやキャリアセンスを含む新規設定処理を行う。
【００３９】
その後、通信中になった後、通信状態が劣化したりユーザの指示等で、スロットダイバーシティを行うダイバーシティイベントが発生した場合（Ｓ３）、無線通信端末２０は、ＴＣＨ追加要求（スロット２）を制御チャネルで送信する。
【００４０】
次に、基地局装置１０は、ＴＣＨ追加要求を受け取ってから、スロット２を割り当てるためのＴＣＨ割当を無線通信端末２０に制御チャネルで送信する。その後、双方が通信チャネルで同期バースト（スロット２）に応じてキャリアセンス等、新規設定処理に関わる処理を実行する（Ｓ４、Ｓ５）。なお、ダイバーシティ確立部１４は、ステップＳ５に関連してスロット２に対して同期バーストやキャリアセンスを含む新規設定処理を行う。
【００４１】
その後さらに、無線通信端末２０は、ＴＣＨ追加要求（スロット３）を制御チャネルで送信する。次に、基地局装置１０は、ＴＣＨ追加要求を受け取ってから、スロット３を割り当てるためのＴＣＨ割当を無線通信端末２０に制御チャネルで送信する。その後、双方が通信チャネルで同期バースト（スロット３）に応じてキャリアセンスを実行する（Ｓ６、Ｓ７）。なお、ダイバーシティ確立部１４は、ステップＳ７に関連してスロット３に対して同期バーストやキャリアセンスを含む新規設定処理を行う。これで、３つのタイムスロット（スロット１〜３）からなるスロットダイバーシティが確立する。なお、規定スロット数（本実施例では３）全てのダイバーシティが確立した状態を完全スロットダイバーシティという。
【００４２】
図４は、スロットダイバーシティを行う際に、ダイバーシティ通信を維持しようとする場合、切り替え処理を実行する処理を示す図である。
【００４３】
まず、スロットダイバーシティを行っている際、通信状態が劣化したりユーザの指示等のスロットを切り替える切替イベントが発生した場合（Ｓ８）、無線通信端末２０は、切替要求（スロット２）を制御チャネルで送信する。なお、規定スロット数全てではないが完全スロットダイバーシティを構成する一部のダイバーシティが確立している状態を部分的スロットダイバーシティという。
【００４４】
次に、基地局装置１０のスロット切替部１５は、切替要求を受け取ってから、新規設定処理を行わずに、切替元（スロット２）から切替先（スロット４）に切り替えるための切替指示を無線通信端末２０に制御チャネルで送信して指定したスロットを切り替える（Ｓ１０、Ｓ１１）。このとき、図４に示したように、切替指示には、何フレーム後に切り替えるという情報が含まれるようにしてもよい。この場合、双方は、その情報に従ったフレーム後に切り替える。
【００４５】
ステップＳ１１では、スロット切替部１５は、切替先スロット（スロット４）をスロットダイバーシティ通信に割り当てる確保すると共に、通信品質の悪くなった切替元スロット（スロット２）を解放する。
【００４６】
図５は、図４と同様に、スロットダイバーシティを行う際に、ダイバーシティ通信を維持しようとする場合、基地局側から切り替え処理を実行する処理を示す図である。図５の処理では、切替イベントが無線通信端末２０側で発生するのではなく、基地局装置１０側で発生したものとする。
【００４７】
スロットダイバーシティを行っている際、通信状態の劣化等のスロットを切り替える切替イベントが発生した場合（Ｓ９）、基地局装置１０のスロット切替部１５は、新規設定処理を行わずに、切替元（スロット２）から切替先（スロット４）に切り替えるための切替指示を無線通信端末２０に制御チャネルで送信して指定したスロットを切り替える（Ｓ１０、Ｓ１１）。ステップＳ１１については、図４で説明したものと同様である。
【００４８】
以上説明したように、本実施例の基地局装置１０は、３つのタイムスロットを用いたスロットダイバーシティを行う場合、新規のタイムスロットに切り替える際に、２つのタイムスロットでスロットダイバーシティが維持されているときには、新規設定処理を行わないため、複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティ通信のタイムスロットの切り替え処理を迅速にすることができる。また、新規のタイムスロットの識別情報と共に新規のタイムスロットに切り替えるタイミングを無線通信端末に通知するため、スロットダイバーシティ通信のタイムスロットの切り替え処理を確実にすることができる。
【００４９】
本実施例では、ダイバーシティ通信が維持できている場合に新規設定処理を行わないとしたが、新たなスロットを確保するときに同期バーストやキャリアセンス等の新規設定処理を行う必要のない場合でも適用可能である。また、本実施例では、３つのタイムスロットを使用するスロットダイバーシティ通信について説明したが、本発明では、２つ以上のタイムスロットを使用するスロットダイバーシティ通信を対象としている。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、複数のタイムスロットを用いたスロットダイバーシティ通信のタイムスロットの切り替え処理を迅速にすることができる効果を有し、スロットダイバーシティを行う無線通信システムに幅広く有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】スロットダイバーシティ通信を実行する無線通信システムの概略的な構成を示した図である。
【図２】本実施例に係る基地局装置のブロック図である。
【図３】１フレーム内に４つのタイムスロットがある信号において、３つのタイムスロットからなるスロットダイバーシティを行う処理を示す図である。
【図４】スロットダイバーシティを行う際に、ダイバーシティ通信を維持しようとする場合、切り替え処理を実行する処理を示す図である。
【図５】スロットダイバーシティを行う際に、ダイバーシティ通信を維持しようとする場合、基地局側から切り替え処理を実行する処理を示す図である。
【図６】従来のスロットダイバーシティ通信の概略的な構成を示した説明図である。
【図７】従来のスロットダイバーシティを行う際に、ダイバーシティ通信を維持しようとする場合、切り替え処理を実行する処理を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  基地局装置
１１  無線通信部
１２  ネットワークインタフェース
１３  制御部
１４  ダイバーシティ確立部
１５  スロット切替部
１６  タイムスロット
２０  無線通信端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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